DE3737743A1 - Verfahren zum betrieb eines schnellaufenden hochaufgeladenen dieselmotors und dieselmotor zur durchfuehrung des verfahrens - Google Patents

Description

Die Erfindung bezieht sich auf ein Verfahren zum Betrieb eines schnellaufenden hochaufgeladenen Dieselmotors, insbesondere von Schiffsdieselmotoren mit wechselnder Lastaufnahme nach dem Ober­ begriff des Patentanspruchs 1.

Militärische Schiffe sind üblicherweise mit schnellaufenden hoch­ aufgeladenen Dieselmotoren ausgerüstet; sie werden jedoch weit­ gehend im Schwachlastbetrieb gefahren. Tritt ein Lasteinbruch durch eine plötzliche Mehrbelastung auf, wie beispielsweise die Zuschaltung eines großen Verbrauchers an das elektrische Netz oder bei einer Beschleunigung des Schiffes, wird über den Regelmecha­ nismus des Dieselmotors diese Mehrbelastung durch Erhöhung der Menge Brennstoffs beantwortet. Zu Beginn dieser Be­ triebsphase steht kurzfristig keine ausreichende Luftmenge bzw. kein ausreichender Luftdruck zur Verfügung. Dies trifft gleichermaßen für Saugmotoren wie für Dieselmotoren mit Abgasturbolader zu. In der Schwachlastphase erzeugt der Turbolader keinen oder keinen nennenswerten Druck, durch den die Luftunterversorgung kompensiert werden könnte. Erst bei Zufuhr einer entsprechenden Abgasmenge erzeugt der Lüfter des Turboladers einen ausreichenden Ladedruck. Hier­ für ist jedoch zunächst ein Leistungsanstieg des Diesel­ motors erforderlich.

Die Unterversorgung mit Verbrennungsluft führt zu einer unterstöchiometrischen Verbrennung, die bekanntlich ein Verrußen der Abgase zur Folge hat. Es kommt daher zu Abla­ gerungen der unverbrannten Bestandteile im Verbrennungsraum und in den Ring- und Ventilzonen.

Hochaufladbare Schiffsdieselmotoren arbeiten mit einer verhältnismäßig großen Ventilüberschneidung. Das Betriebs­ verhalten hochaufgeladener Dieselmotoren wird im wesentli­ chen von der Wahl der Ventilsteuerzeiten bestimmt. Diese Ventilsteuerzeiten bleiben auch im extremen Schwachlast­ bereich die gleichen. Bei einer plötzlichen Lastanforderung im Schwachlastbereich sinkt der Ladedruck unter den Abgas­ druck. Während der gemeinsamen Öffnungsphase der Ventile kommt es zu einem Zurückschlagen der Rauchgase in den Ein­ laßkanal, der infolgedessen verschmutzt. Die Gefahr des negativen Spülluftgefälles ist um so größer, je niedriger die Drehzahl des Dieselmotors ist.

Der Erfindung liegt daher die Aufgabe zugrunde, ein Ver­ fahren zum Betrieb eines schnellaufenden hochaufgeladenen Dieselmotors, insbesondere von Schiffsdieselmotoren mit wechselnder Lastaufnahme, anzugeben, mit dem Verschmutzun­ gen des Einlaßkanals durch Zurückschlagen der Abgase und das Entstehen von erhöhten Ablagerungen von unvollständigen Verbrennungsprodukten im Bereich des Brennraums verhindert wird.

Diese Aufgabe wird durch die Merkmale des Kennzeichnungs­ teils des Patentanspruchs 1 gelöst.

Beim erfindungsgemäßen Verfahren wird eine plötzliche Mehr­ belastung des Dieselmotors ermittelt, insbesondere durch Messung des Drucks der Ladeluft, der kleiner werden kann als der Abgasdruck; bei einem Druck, der bei einer vorgege­ benen Brennstoffmenge keine ausreichende Verbrennung gewährleistet, wird erfindungsgemäß von einer fremden Druckluftquelle dem Ansaugteil des Dieselmotors Druckluft zugeführt, die den plötzlichen Luftmangel infolge der Mehr­ belastung kompensiert. Die Druckerhöhung bewirkt, daß Rauchgase während der Überschneidung der Öffnungszeiten von Einlaß- und Auslaßventil nicht in den Einlaßkanal zu­ rückschlagen und diesen verschmutzen. Die Folge ist außer­ dem eine bessere, im günstigsten Fall stöchiometrische Verbrennung, so daß auch im Brennraum unerwünschte Abla­ gerungen nicht entstehen.

Wie schon erwähnt, verursacht die unvollständige Verbren­ nung beim Wechsel von Schwachlast zu deutlicher Mehrbela­ stung Verunreinigungen von Einlaßkanal und Brennraum des Dieselmotors. Nachteilig ist ferner die Umweltbelastung und die zeitlich verzögerte Anpassung der Antriebsleistung an die Lastanforderung. Besonders nachteilig ist indessen, daß die Wartungsabstände durch die beschriebene Erscheinung stark verkürzt sind. Dies ist bei militärischen Schiffen, von denen eine maximale Einsatzbereitschaft verlangt wird, besonders nachteilig. Durch die erfindungsgemäße Zufuhr von Fremdluft während des plötzlichen Wechsels von Schwach­ last zu einer merklich höheren Belastung werden die be­ schriebenen Nachteile verhindert. Es wird dafür gesorgt, daß die Spülluft kein negatives Gefälle aufweist und Rauch­ gase nicht in den Einlaßkanal zurückströmen. Insgesamt wird mithin ein gegenüber herkömmlichen Betriebsweisen stark ablagerungsarmer Betrieb des Dieselmotors erreicht. Es können daher weitaus größere Wartungsintervalle vorge­ sehen werden, wodurch die Bereitstellungszeit vergrößert wird. Außerdem werden die Wartungskosten reduziert sowie die Umweltverschmutzung durch unvollständige Verbrennungs­ produkte. Ferner können unerwünschte, relativ starke kurz­ zeitige Leistungseinbrüche, etwa bei einer vom Dieselmotor angetriebenen elektrischen Energieversorgung, aufgefangen werden.

Aus der DE-PS 28 38 893 ist bekanntgeworden, einer Otto- Brennkraftmaschine eine Zweistoffeinspritzdüse zuzuordnen, die über eine Luftzweigleitung von einem Luftverteiler mit Luft versorgt wird; der Luftverteiler erhöht den Druck­ luftanteil zur Zweistoffeinspritzdüse, wenn der Ansaug­ druck einen niedrigen vorgegebenen Wert erreicht. Die Zufuhr von überschüssiger Druckluft wird dazu verwendet, eine bessere Ausnutzung der Brennstoffenergie zu erreichen. Die zugeführte Druckluft führt zu einer Zerstäubung des durch die Einspritzdüse eingespritzten Brennstoffes, was zur Folge hat, daß das Luft-Brennstoffverhältnis des Ge­ misches bei niedrigen Lufttemperaturen niedriger gehalten werden kann und auch unter normalen Betriebsbedingungen eine stabile Verbrennung erzielbar ist. Abgesehen davon, daß das erfindungsgemäße Verfahren durch die Beaufschla­ gung mit fremder Ladeluft nicht die Aufgabe lösen soll, für eine optimale Brennstoffausnutzung zu sorgen, würde die Zusatzlufteinspeisung der bekannten Brennkraftmaschine das der Erfindung zugrunde liegende Problem nicht lösen. Bei dieser wird die Zusatzluft mittels einer von der Brenn­ kraftmaschine angetriebenen Pumpe erzeugt. Im Schwachlast­ bereich ist die Pumpe daher nicht in der Lage, die nötige Luftmenge bereitzustellen. Die gleiche Schwierigkeit ergibt sich bei der bekannten Aufladungssteuerung für Verbren­ nungsmotoren nach der DE-OS 32 46 855, nach der von der Brennkraftmaschine eine Fügezellenpumpe angetrieben ist, die über eine getrennte Einlaßöffnung im Zylinder Luft einbläst. Durch eine gesteuerte Aufladung wird Luft nur gegen Ende des Einlaßhubes eingetragen. Dies ist natur­ gemäß nur dann möglich, wenn die Brennkraftmaschine mit normaler Leistung arbeitet.

Die Erfindung geht von der Erkenntnis aus, daß die gattungs­ gemäßen schnellaufenden hochaufgeladenen Dieselmotoren, vor allem, wenn sie für Wasserfahrzeuge verwendet werden, mit Druckluft gestartet werden. Sie verfügen daher über ein leistungsstarkes Druckluftanlaßsystem, das einen Druck­ lufterzeuger bzw. Verdichter und einen Druckluftbehälter aufweist. Der Druck in einem derartigen Druckluftbehälter beträgt im allgemeinen zwischen 30 und 40 bar. Bei militä­ rischen Wasserfahrzeugen ist häufig eine noch größere Druckluftreserve vorhanden; die gespeicherte Druckluft für Waffensysteme besitzt einen Druck bis zu 200 bar. Beim er­ findungsgemäßen Verfahren kann eine derartige Druckluftein­ richtung dazu verwendet werden, die motorische Verbrennung bei dem beschriebenen Betriebszustand zu verbessern und die Betriebsdauer zu verlängern.

Es ist zum Beispiel bei Notstromanlagen für Kernkraftwerke bekannt, eine Beschleunigung des Turboladers beim Start des Dieselmotors durch Anblasen der Turbine mittels Druck­ luft zu erreichen. Die Druckluft beschleunigt den Rotor und ist erst dann für die Verbrennung verfügbar. Es hat sich in­ dessen gezeigt, daß derartige Starthilfeeinrichtungen bei hochaufgeladenen Schiffsdieselmotoren im Schwachlastbe­ trieb mit wechselnder Lastaufnahme keine zufriedenstellende Lösung darstellen.

Bei der erfindungsgemäßen direkten Drucklufteinblasung bei wechselnder Lastaufnahme im Schwachlastbetrieb wird kurz­ zeitig so viel Ladeluft zugeführt, daß ein Überströmen der Verbrennungsgase in den Lufteinlaßkanal verhindert wird. Die zugeführte Differenzluftmenge ist vorzugsweise auf den Mehrkraftstoff bezogen, so daß mit der plötzlichen Mehrein­ spritzung von Brennstoff im gleichen für die Verbrennung erforderlichen Verhältnis und zum gleichen Zeitpunkt aus dem Fremddruckluftsystem so lange Zusatzluft in den Verbren­ nungsraum gegeben wird, bis der Dieselmotor selbst die er­ forderliche Verbrennungsluftmenge fördert. Der hierfür in Frage kommende Zeitbereich liegt zwischen 0,5 bis 2 Sekun­ den. Es ist dabei zweckmäßig, den Druck der Fremdladeluft an den Abgasdruck anzupassen, d.h. diesen Druck nach Mög­ lichkeit nur geringfügig größer zu wählen als den Abgas­ druck, um einen zu großen Energieverlust während der be­ schriebenen Betriebsphase zu verhindern. Der Differenzdruck beträgt daher maximal etwa 0,5 bar oder weniger. Bei einem Dieselmotor zur Durchführung des erfindungs­ gemäßen Verfahrens ist die Druckluftanlage ggf. über eine Druckreduziervorrichtung und ein Regelventil mit dem An­ saugteil des Motors verbunden. Das Regelventil wird von einer Steuervorrichtung gesteuert, die nach Maßgabe eines die Mehrbelastung oder die Brennstoffzufuhrmenge darstellen­ den Signals und/oder eines den Lastbereich und/oder den Differenzdruck zwischen Lade- und Abgasdruck darstellenden Signals ein Steuersignal für das Regelventil erzeugt. Das Regelventil kann daher nach Maßgabe verschiedener Para­ meter gesteuert werden, die auch miteinander kombiniert werden können. Entscheidend ist, daß ein negatives Spül­ luftgefälle verhindert wird. Zu diesem Zweck kann der Ladeluftdruck gemessen und ins Verhältnis zum Abgasdruck gesetzt werden. Die Zufuhr von fremder Ladeluft muß daher mindestens so groß sein, daß ein positives Spülluftdruck­ gefälle erhalten wird. Vorzugsweise ist die Zufuhr von fremder Ladeluft so bemessen, daß sie im Verhältnis zur eingespritzten Brennstoffmenge steht, um eine annähernd stöchiometrische Verbrennung zu gewährleisten. Zu diesem Zweck kann ein Signal vom Betätigungshebel für den Diesel­ motor oder von der Brennstoffpumpe abgeleitet werden. Dieses Signal ist proportional der dem Dieselmotor zuge­ führten Brennstoffmenge. Der Steuervorrichtung kann auch ein Zeitglied zugeordnet werden, das die Beaufschlagung mit fremder Ladeluft beendet, wenn eine vorgegebene Zeit­ spanne abgelaufen ist. Diese kann, wie bereits erwähnt, zum Beispiel zwischen 0,5 und 2 Sekunden liegen.

Eine weitere Anpassung der Zufuhr der Ladeluftmenge kann auch in Ansprache auf den angetriebenen Verbraucher erfol­ gen. Ist die Kennlinie des Propellers bekannt, kann in der Steuervorrichtung eine Anpassung der Fremdladeluftmenge an die jeweilige Propellerdrehzahl stattfinden. Im Fall eines elektrischen Verbrauchers kann die Zufuhr der fremden Ladeluft in Abhängigkeit von der Spannung am Generator gesteuert werden. Besonders einfach lassen sich die ein­ zelnen Parameter berücksichtigen und verknüpfen, wenn eine elektronische Steuervorrichtung verwendet wird.

Das Einblasen der fremden Ladeluft kann nach einer Ausge­ staltung der Erfindung in die Luftsammelleitung erfolgen. Bei dieser Ausführungsform ist nur eine einzige Luftlei­ tung zwischen dem Dieselmotor und der Drucklufterzeugungs­ anlage erforderlich. Nach einer Ausgestaltung der Erfin­ dung hierzu ist vorgesehen, daß die Fremdladeluft über eine Lavaldüse in die Luftsammelleitung eingeführt wird. Der Lavaldüse kann nach einer weiteren Ausgestaltung der Erfindung eine Ringdüse vorgeordnet sein, über die Fremd­ ladeluft in die Lavaldüse eintritt. Die Verwendung eines derartigen "Schleppstrahlers" hat zur Folge, daß in Strö­ mungsrichtung vor diesem ein Unterdruck erzeugt wird, der sich bei vorgeschaltetem Turbolader positiv auswirkt. Hierdurch ist der Turbolader schon zu einem früheren Zeit­ punkt in der Lage, für eine Aufladung zu sorgen als dies ohne eine derartige Vorkehrung der Fall wäre.

Alternativ zur beschriebenen Ausführungsform kann zu jedem Zylinder eine Fremdladeluftleitung geführt sein, in der jeweils ein Regelventil angeordnet ist und die entweder unmittelbar mit dem Zylinder oder mit dem zum Zylinder führenden Lufteinlaßkrümmer verbunden ist. Vorzugsweise ist ein Einblasrückschlagventil vorgesehen, über das die Ladeluft eingetragen wird. Bei der zylinderweisen Zufuhr der fremden Ladeluft ist außerdem eine Anpassung an die Ansteuerung des Einlaßventils geboten. Die Steuerung der Einlaßventile erfolgt üblicherweise durch eine Nocken­ steuerung. Diese kann zweckmäßigerweise auch dazu ver­ wendet werden, ein Steuersignal für die Steuervorrichtung zu erzeugen in der Weise, daß nur in den Öffnungszeiten des Einlaßventils fremde Ladeluft dem Zylinder zugeführt wird.

Die Erfindung wird nachfolgend anhand von in Zeichnungen dargestellten Ausführungsbeispielen näher beschrieben.

Fig. 1 zeigt schematisch einen Dieselmotor und eine Luft­ erzeugungsanlage für die Fremdlufteinblasung.

Fig. 2 zeigt einen Dieselmotor in schematischer Darstellung und eine Drucklufterzeugungseinrichtung mit einer zylinderweisen Lufteinblasung.

Fig. 3 zeigt schematisch das Einblasen von Luft in die Einlaßluftsammelleitung des Dieselmotors nach Fig. 1.

Fig. 4 zeigt die Lufteinblasung in den Lufteinlaßkrümmer eines Zylinders des Dieselmotors nach Fig. 2.

Fig. 5 zeigt die Lufteinblasung in den Zylinderdeckel für einen Dieselmotor nach Fig. 2.

Bevor auf die in den Zeichnungen dargestellten Einzelhei­ ten näher eingegangen wird, sei vorangestellt, daß jedes der beschriebenen Merkmale für sich oder in Verbindung mit Merkmalen der Ansprüche von erfindungswesentlicher Bedeu­ tung ist.

In Fig. 1 ist ein Dieselmotor 10 gezeigt, der einen Pro­ peller 11 antreibt. Ein Abgasturbolader 12 ist mit der Abgassammelleitung 13 verbunden. Der Lüfterausgang ist mit der Einlaßluftsammelleitung 14 verbunden. Eine allgemein mit 15 bezeichnete Lufterzeugungsanlage weist einen Ver­ dichter 16 auf, der über im einzelnen nicht bezeichnete Ventile Druckluftspeicherbehälter 17, 18 versorgt; die Speicherbehälter 17, 18 stehen unter einem verhältnismäßig hohen Luftdruck. Mit den Speicherbehältern 17, 18 verbun­ dene Ausgangsleitungen 19 gehen zum Zwecke der eventuellen Notentleerung über das Hauptdeck 20. Zwei weitere Ausgangs­ leitungen 21, 22 von dem Speicherbehälter 17 bzw. 18 sind mit einer Aufladesammelleitung 23 verbunden, in der eine Druckreduzierstation 24 angeordnet ist. In der Druckredu­ zierstation 24 wird zum Beispiel ein Druck von 30, 50 oder 230 bar auf 2 bar reduziert. In der Ladeluftleitung 23 ist ein Absperrventil 25 sowie ein Regelventil 26 angeordnet. Sie führt schließlich zu einem Ort 27 in der Einlaßluft­ sammelleitung 14, der in Fig. 3 näher dargestellt ist.

In der Einlaßluftsammelleitung 14 ist ein beidendig mit Flanschen versehenes Rohrstück 30 angeordnet, in dem eine Ringdüse 31 koaxial angeordnet ist. In Strömungsrichtung ist der Ringdüse 31 eine Lavaldüse 32 nachgeordnet. In Strömungsrichtung vor dem Rohrstück 30 ist ein Lüfterrad 33 angedeutet, das beispielsweise das Lüfterrad des Turbo­ laders 12 nach Fig. 1 ist.

In Fig. 1 ist ferner eine Brennstoffpumpe 40 dargestellt, die die einzelnen Zylinder des Dieselmotors 10 nach Maß­ gabe der Stellung des Handhebels 41 mit Brennstoff ver­ sorgt. Über eine Leitung 42 wird von der Brennstoffpumpe 40 ein Signal abgeleitet, das der geförderten Brennstoff­ menge proportional ist. Dieses Signal könnte auch vom Handhebel 41 abgeleitet werden. Die Leitung 42 ist mit einem elektronischen Steuergerät 43 verbunden, dessen Aus­ gang über eine Steuerleitung 44 mit dem Steuereingang des Regelventils 26 verbunden ist. Über einen Steuereingang 45 wird ein der Drehzahl des Propellers 11 proportionales Signal auf die Steuervorrichtung 43 gegeben.

Die in den Fig. 1 und 3 beschriebene Anordnung arbeitet wie folgt. Wird im Schwachlastbetrieb des Dieselmotors 10 (etwa von 0 bis 25% der Nennleistung) eine plötzliche Mehrbelastung gefordert, beispielsweise durch Betätigung des Brennstoffzufuhrhebels 41, liefert die Brennstoffpumpe 40 entsprechend größere Brennstoffmenge, die in die einzel­ nen Zylinder des Dieselmotors 10 eingespritzt wird. Der Dieselmotor 10 ist jedoch nicht in der Lage augenblicklich eine der Brennstoffmenge entsprechende Luftmenge bereit­ zustellen. Die Steuervorrichtung 43 erzeugt nun nach Maß­ gabe der an den Eingängen 42 und 45 anstehenden Signale ein Steuersignal für das Regelventil, das beispielsweise ein Magnetventil ist. Zusätzlich zu der von den Zylindern angesaugten Luftmenge wird Fremdluft in die Einlaßsammel­ leitung 14 eingegeben. Sie sorgt dafür, daß der Druck in der Sammelleitung 14 stets oberhalb des Abgasdruckes ist, damit während der Überschneidung der Öffnungsphasen von Einlaß- und Auslaßventil kein negatives Spülluftgefälle und damit kein Rückströmen von Rauchgasen in den Einlaß­ kanal erfolgt. Die Zufuhr der Fremdluft wird jedoch in Abhängigkeit von der Drehzahl des Motors gesteuert, so daß eine leistungsadäquate Beladung der Zylinder stattfindet. Die Fremdluftzufuhr bleibt so lange anstehen, bis der Dieselmotor 10 bzw. der Turbolader 12 eine ausreichende eigene Luftförderung aufbaut.

Wie bereits erwähnt, wird die Fremdluft über die Anordnung aus Ringdüse 31 und Lavaldüse 32 in den Einlaßkanal 14 eingetragen. Dadurch kommt es zu einem Unterdruck strom­ aufwärts von der Ringdüse 31, der sich günstig auf den Betrieb des Turboladers 12 auswirkt. Die entstehende Sog­ wirkung unterstützt die Abgasturbine des Turboladers im Schwachlastbetrieb.

Da die Steuervorrichtung 43 elektronisch arbeitet, ist es möglich, gewünschte Kennlinien zu programmieren, so daß beispielsweise bei bestimmten Werten für die Drehzahl die Größe des Steuersignals für das Regelventil 26 ausgerech­ net werden kann.

Fig. 2 zeigt eine ähnliche Darstellung wie Fig. 1, so daß gleiche Teile mit den gleichen Bezugszeichen versehen sind. In Fig. 2 treibt der Dieselmotor 10 einen elektrischen Generator 50 an. Die Brennstoffpumpe 40 gibt entsprechend Fig. 1 über die Leitung 42 ein die Brennstoffmenge pro­ portional darstellendes Signal auf eine elektronische Steuervorrichtung 51. Über einen weiteren Eingang 52 wird ein die elektrische Ausgangsspannung des Generators 50 Spannung darstellendes Signal auf die Steuervorrichtung 51 gegeben. Über einen Eingang 52 a wird ein Signal auf die Steuervorrichtung 51 gegeben, das dem Druck in der Luftein­ laßsammelleitung 14 entspricht. Ein vierter Eingang der Steuervorrichtung 51 liegt an einer Leitung 54, die mit einem elektronischen Impulsgeber 55 verbunden ist. Der elektronische Impulsgeber ist der Nockenwelle 56 des Die­ selmotors 10 zugeordnet. Er erzeugt einen Steuerimpuls, wenn ein zugeordneter Nocken 57 sich dem Impulsgeber 57 pro Umdrehung einmal nähert. Wie schließlich aus Fig. 2 zu erkennen, ist die Fremdluftzuführleitung 23 mit einer Sam­ melleitung 58 verbunden, von der einzelne Zweigleitungen 59 zu den einzelnen Zylindern des Dieselmotors 10 führen. In Fig. 4 ist eine solche Zweigleitung 59 dargestellt. Das Absperrventil 25 liegt, wie in Fig. 2 gezeigt, noch vor der Sammelleitung 58.

In der Zweigleitung 59 ist ein Magnetventil 60 angeordnet. Sie führt zum Lufteinlaßkrümmer 61 des andeutungweise ge­ zeigten Zylinders, der in seinem Deckel ein Einlaßventil 62 und ein Auslaßventil 63 aufweist. Die Leitung 59 ist über ein Einblasrückschlagventil 64 in den Krümmer 61 ge­ führt. Die Steuerung des als Regelventil wirkenden Magnet­ ventils 60 erfolgt über die Steuerleitung 80 derSteuervor­ richtung 51, wie bereits anhand von Fig. 2 erläutert wurde. Im Gegensatz zur Ausführungsform nach Fig. 1 erfolgt die Fremdladeluftzufuhr von der Lufterzeugungsanlage gesteuert zum jeweiligen Zylinder, wobei die zeitliche Abstimmung in Ansprache auf das Signal vom Impulsgeber 55 vorgenommen wird. Von der Brennstoffpumpe 40 wird das die deutlich gestiegene Brennstoffzufuhr zum Dieselmotor anzeigende Signal erhalten. Über die Eingänge 52 und 52 a werden in die Steuervorrichtung 51 weitere Parameter eingegeben, nämlich über die die Nachfrageleistung repräsentierende Spannung und den Druck der Ladeluft im Einlaßluftsammel­ kanal 14. Dieser Druck muß so groß sein, daß er den Abgas­ druck stets übersteigt. Andererseits darf er nicht zu groß sein, weil sonst zu viel Spülluft während der Ventilüber­ schneidungsphase ausgeblasen wird. Es versteht sich, daß auch die Steuervorrichtung 51 nach Fig. 2 entsprechend der Vorrichtung 43 nach Fig. 1 den Aufladevorgang der einzelnen Zylinder unter ständiger Leistungs- und Drehzahlkontrolle durchführen kann.

Fig. 5 stellt eine Abwandlung gegenüber der Ausführungs­ form nach Fig. 4 dar. Es sind daher wieder gleiche Bezugs­ zeichen für gleiche Teile verwendet worden. Man erkennt, daß die Zweigleitung 59 unmittelbar in den Ventildeckel ge­ führt ist, indem dann auch das Rückschlageinblasventil 65 angeordnet ist. Die Fremdladeluft wird daher unmittelbar gegen den Stößel des Ventilglieds des Einlaßventils 62 gerichtet.

Die beschriebenen Ausführungsformen sind in Verbindung mit dem Schwachlastbetrieb eines Schiffsdieselmotors gezeigt. Durch eine entsprechende regelungstechnische Modifikation sind sie auch für den Startvorgang des Dieselmotors ein­ setzbar.

Claims (14)

1. Verfahren zum Betrieb eines schnellaufenden hochaufge­ ladenen Dieselmotors, insbesondere von Schiffsdiesel­ motoren mit wechselnder Lastaufnahme, dadurch gekenn­ zeichnet, daß im Schwachlastbetrieb bei einer plötz­ lichen Mehrbelastung vorübergehend kurzzeitig Fremd­ ladeluft aus einer fremden Druckluftquelle zugeführt wird, bis der Druck der Ladeluft größer ist als der Abgasdruck bzw. einen vorgegebenen Wert erreicht hat.

2. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Differenz zwischen dem Ladeluftdruck und dem Abgas­ druck gemessen wird und die Zufuhr der Fremdladeluft erfolgt, wenn der Ladedruck auf einen Wert sinkt, der gleich oder kleiner ist als der Abgasdruck.

3. Verfahren nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeich­ net, daß die Fremdladeluft aus einem Druckluftanlaß­ system entnommen wird.

4. Dieselmotor zur Durchführung des Verfahrens nach einem der Ansprüche 1 bis 3, der mit einer Druckluftanlage verbindbar ist, dadurch gekennzeichnet, deß die Druck­ luftanlage (15) ggf. über eine Druckreduziervorrichtung (24) über ein Regelventil (26, 60) mit dem Ansaugteil des Motors (10) verbunden ist und eine Steuervorrich­ tung (43, 51) vorgesehen ist, die nach Maßgabe eines die Mehrbelastung oder die Brennstoffzufuhrmenge darstellen­ den Signals und/oder eines den Lastbereich und/oder den Differenzdruck zwischen Lade- und Abgasdruck darstellen­ den Signals ein Steuersignal für das Regelventil erzeugt.

5. Dieselmotor nach Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet, daß beim Antrieb eines Elektrogenerators (50) ein Sig­ nal für die Steuervorrichtung (51) aus dem Spannungs­ abfall bei Zuschaltung eines Verbrauchers erzeugt wird.

6. Dieselmotor nach Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet, daß beim Antrieb eines Propellers (11) oder dergleichen die Steuervorrichtung (43) das Steuersignal in Abhängig­ keit von der Drehzahl des Propellers ändert.

7. Dieselmotor nach einem der Ansprüche 4 bis 6, dadurch gekennzeichnet, daß die über das Regelventil zugeführte Fremdladeluftmenge proportional der Höhe der Differenz zwischen Abgas- und Ladeluftdruck ist.

8. Dieselmotor nach einem der Ansprüche 4 bis 7, dadurch gekennzeichnet, daß die Leitung (22) für die Fremdlade­ luft mit der Lufteinlaßsammelleitung (14) verbunden ist.

9. Dieselmotor nach Anspruch 8, dadurch gekennzeichnet, daß die Fremdladeluft über eine Lavaldüse (32) in die Luftsammelleitung (14) eingeführt wird.

10. Dieselmotor nach Anspruch 9, dadurch gekennzeichnet, daß der Lavaldüse (32) eine Ringdüse (31) vorgeordnet ist, über die die Fremdladeluft in die Lavaldüse (32) eingeblasen wird.

11. Dieselmotor nach einem der Ansprüche 4 bis 7, dadurch gekennzeichnet, daß jeweils eine ein Regelventil (60) enthaltende Fremdladeluftleitung (59) mit dem Luftein­ laßkrümmer (61) zu einem Zylinder geführt ist und die Steuervorrichtung (51) ein Zeitsignal von der Steuerung (56, 57) für das Einlaßventil (62) erhält.

12. Dieselmotor nach einem der Ansprüche 4 bis 7, dadurch gekennzeichnet, daß jeweils eine ein Regelventil ent­ haltende Fremdladeluftleitung unmittelbar mit dem Zylinder verbunden ist und die Steuervorrichtung ein Zeitsignal von der Steuerung für das Einlaßventil erhält.

13. Dieselmotor nach Anspruch 11 oder 12, dadurch gekenn­ zeichnet, daß ein Einblasrückschlagventil (64, 65) vor­ gesehen ist.

14. Dieselmotor nach einem der Ansprüche 1 bis 13, dadurch gekennzeichnet, daß die Steuervorrichtung (43, 51) das Regelventil (26, 60) so steuert, daß die Höhe des Drucks der Ladeluft einen vorgegebenen Wert nicht über­ schreitet.